[gene]

半潜式平台计算了有一段时间了，一直都没有好的结果。
最主要的问题是老是出现应力集中现象，大部分的情况都是出现在施加边界条件点的地方，老是认为这是由于转动惯量和重心位置没有调整好的缘故，但是最近把转动惯量和重心位置都调整的差不多的时候，但是这个差不多是在数据资料不是很完整的情况下调整的，计算还是会出现一样的问题，真的不知道是为什么了。
我自己的理解，原因无非就是这几个：有限元建模的问题，有限元模型是用ansys建立的，因为是初次建模，可能存在着错误的可能性，但是在静水压力的条件下，还是可以的，应力不是很大。
水动力荷载问题：水动力荷载时用wamit计算的，但是不是我计算的，因此没有一定的把握是对还是错，关键是加速度对平台应力水平的影响很大，特别是在边界条件的地方
模型的转动惯量和重心的问题，模型的转动惯量和重心的调整过程中存在着随意性，很多质量不是真实的分布位置，虽然有一些资料，如下图所示，但我认为资料还不足够多，应该还有平台重量分布的图，才可以进行调整。
请问各位大牛，问题的原因是什么，困惑中，请各位大牛指点。

[gene]

下面是semi平台的有限元模型和水动力模型数据的一些对比情况

重心位置（m） 船体重量(kg) Ixx Iyy Izz
semi水动力模型

[海工深水]

看应力集中是在立柱和浮箱相接的地方，也应该是这呀，有什么问题吗？
另外没明白“应力集中出现在加载的地方”，你的荷载不是在结构模型里加好了，然后使用同样的质量分布模型在水动力程序里计算，然后将里面的压力传递回结构模型，这样整个模型的荷载应该是0，再找几个点作为约束来使结构稳定，计算应力吧。

[gene]

这个部位是我施加边界条件的地方，而且这个部位的应力已经达到了千兆帕了，很明显就是不对了

[海工深水]

如果你在这里添加了边界条件，固定了平台，那么说明你的平台荷载是不平衡的。最简单的例子，只有重力和浮力，你的重力是正确的，有10000吨吧，但是浮力你只加了200吨，然后你在一些地方增加了边界条件，固定了这些地方，这样求解的时候当然剩下的9800吨的力就加在你的边界上了，所以应力就超了。

对于浮式平台的结构计算，首先要保证力的平衡，边界条件一般我都建议加弹簧，意思是保证求解的时候矩阵正定就行了，还有就是加软弹簧，到了计算结果了或后处理中先看位移，如果位移100米，肯定就是不对了。

[gene]

我的想法跟你的想法差不多，我也是这个意思，关健是怎么来调整平衡的问题，我现在有的数据有限，都贴在上面了，你可以仔细看看

[gadfly_lee]

1,你的边界加的不合适。建议你参考DNV-RP C-205 GLOBAL RESPONSE章节里建议的加法
2，调平难的是力矩调平，力的调平容易些，不超过平台重量1％即可。
3，最关键的，你的质量矩阵，要和水动力的一致。否则你很难调平。

[海工深水]

我倒是没有调过，几年前我们也做过，我记得就是让他们把这些荷载和水动力模型中的荷载匹配，在同一个基础上进行另计算，然后重力，波浪荷载，惯性荷载，浮力几个力自动平衡的。所以你需要和计算水动力的人好好沟通一下，不是他给你一个荷载就完了，这些荷载是应该自动匹配的，对外界的合力是0.不是自己调整的。

以上是我的理解，或许可以采用一种方法去估计并手工调整荷载。

[oceanrig]

很明显，你在算的是HYSY981，不知道你介意不介意私下告诉我你是做什么课题，如果是研究性质，我可以免费帮你，如果你是赚钱的项目，那么...

但是我可以肯定的说，是你们的平衡没弄好，不光要加波浪载荷，还要加六个自由度的加速度！或者用inertial relief，但是前提是你肯定你的模型和加载都没问题。

[wavesurfer]

引用框（oceanrig ＠ 2009-08-03）

很明显，你在算的是HYSY981，不知道你介意不介意私下告诉我你是做什么课题，如果是研究性质，我可以免费帮你，如果你是赚钱的项目，那么...

但是我可以肯定的说，是你们的平衡没弄好，不光要加波浪载荷，还要加六个自由度的加速度！或者用inertial relief，但是前提是你肯定你的模型和加载都没问题。

如Oceanrig所说，你第一步一定要让Naval的人给你证明WAMIT水动力模型里出来的所有的力是相互平衡的。力包括：惯性力，回复力，外部阻尼力，和波浪动水压力。另外惯性力里的水平加速度要加上由于物体转动引起的重力加速的贡献，动水压力力要加上由于浮体运动引起的水位变化在每个Panel上引起的静水压力（这代表了静水回复力）。另外，记住WAMIT的FRC文件里的OPTION 4一定要用2。

如果校核过WAMIT 出来的力都平衡了。就可以做Load Mapping把波浪动水压力施加到结构的物面网格上，同时施加六个自由度的加速度。这样结构的模型就应该只有外部阻尼力会反映在你加的结构约束上。而这个力相对比较小。

我不知道WAMIT里的外部阻尼力是否有可能直接以某种形式施加在结构模型上，请结构方面的朋友指教？

[iceforce]

引用框（wavesurfer ＠ 2009-08-03）

如Oceanrig所说，你第一步一定要让Naval的人给你证明WAMIT水动力模型里出来的所有的力是相互平衡的。力包括：惯性力，回复力，外部阻尼力，和波浪动水压力。另外惯性力里的水平加速度要加上由于物体转动引起的重力加速的贡献，动水压力力要加上由于浮体运动引起的水位变化在每个Panel上引起的静水压力（这代表了静水回复力）。另外，记住WAMIT的FRC文件里的OPTION 4一定要用2。

如果校核过WAMIT 出来的力都平衡了。就可以做Load Mapping把波浪动水压力施加到结构的物面网格上，同时施加六个自由度的加速度。这样结构的模型就应该只有外部阻尼力会反映在你加的结构约束上。而这个力相对比较小。

我不知道WAMIT里的外部阻尼力是否有可能直接以某种形式施加在结构模型上，请结构方面的朋友指教？

我理解，阻尼力很难加上。阻尼主要针对运动的。有速度才能有力。浮式结构分析的时候，运动速度是不考虑的。

[gadfly_lee]

引用框（wavesurfer ＠ 2009-08-03）

如Oceanrig所说，你第一步一定要让Naval的人给你证明WAMIT水动力模型里出来的所有的力是相互平衡的。力包括：惯性力，回复力，外部阻尼力，和波浪动水压力。另外惯性力里的水平加速度要加上由于物体转动引起的重力加速度的贡献，动水压力力要加上由于浮体运动引起的水位变化在每个Panel上引起的静水压力（这代表了静水回复力）。另外，记住WAMIT的FRC文件里的OPTION 4一定要用2。

如果校核过WAMIT 出来的力都平衡了。就可以做Load Mapping把波浪动水压力施加到结构的物面网格上，同时施加六个自由度的加速度。这样结构的模型就应该只有外部阻尼力会反映在你加的结构约束上。而这个力相对比较小。

我不知道WAMIT里的外部阻尼力是否有可能直接以某种形式施加在结构模型上，请结构方面的朋友指教？

“力包括：惯性力，回复力，外部阻尼力，和波浪动水压力。”
你所说的回复力和外部阻尼力具体点说包括哪些？
我做的时候只考虑自重，静水压，动水压，惯性力。当然，惯性力包括了重力加速度的分量，动水压包括了静水压的变化。

[wavesurfer]

引用框（gadfly_lee ＠ 2009-08-03）

“力包括：惯性力，回复力，外部阻尼力，和波浪动水压力。”
你所说的回复力和外部阻尼力具体点说包括哪些？
我做的时候只考虑自重，静水压，动水压，惯性力。当然，惯性力包括了重力加速度的分量，动水压包括了静水压的变化。

回复力主要是多体情况下，物体间机械连接产生的回复力，或者锚链产生的回复力。单体时一般只有锚链回复力（如果考虑了的话）。同时如果物体上有除浮力和重力以外的定常力，如锚链作用在浮体上的静止垂向力，这些力对物体水平加速度的贡献也必须考虑。而静水回复力已经在每个Panel上的静水压力修正上得到体现。

外部阻尼是指在运动方程里加的人工阻尼（如果波频里有共振的话，一般wave damping不太够，不得不加外部阻尼）。而Wave Damping已经在波浪动水压力中包括。记住WAMIT中的波浪动水压力=激振力+附加质量力+波浪阻尼力，也就是*.5=*.3+*.1。

同样，问题是外部阻尼力是否有可能直接以某种形式施加在结构模型上？还是只能用结构约束来承担。

[iceforce]

引用框（wavesurfer ＠ 2009-08-03）

回复力主要是多体情况下，物体间机械连接产生的回复力，或者锚链产生的回复力。单体时一般只有锚链回复力（如果考虑了的话）。同时如果物体上有除浮力和重力以外的定常力，如锚链作用在浮体上的静止垂向力，这些力对物体水平加速度的贡献也必须考虑。而静水回复力已经在每个Panel上的静水压力修正上得到体现。

外部阻尼是指在运动方程里加的人工阻尼（如果波频里有共振的话，一般wave damping不太够，不得不加外部阻尼）。而Wave Damping已经在波浪动水压力中包括。记住WAMIT中的波浪动水压力=激振力+附加质量力+波浪阻尼力，也就是*.5=*.3+*.1。

同样，问题是外部阻尼力是否有可能直接以某种形式施加在结构模型上？还是只能用结构约束来承担。

wamit里回复力在哪里呢？ 哪个结果文件里有这个。如何导出呢？

[wavesurfer]

引用框（iceforce ＠ 2009-08-04）

wamit里回复力在哪里呢？ 哪个结果文件里有这个。如何导出呢？

看看WAMIT运动方程左端的最后一项(Cij+Kij)*Zetaj。其中Cij代表静水力刚度系数，WAMIT会自动求出，在*.out文件里。而Kij代表外部刚度矩阵，表示锚链和物体间连接的“弹簧”响应力。这个刚度矩阵要自己算了输入给WAMIT，连接力的RAO也要用户自己用刚度矩阵乘上Motion RAO来求得。这些正是我上次讲座里的内容。

[iceforce]

kji由系泊系统引起的，而系泊系统非线性又比较强。有无简单方法近似呢？

[c.c]

引用框（gadfly_lee ＠ 2009-08-02）

1,你的边界加的不合适。建议你参考DNV-RP C-205 GLOBAL RESPONSE章节里建议的加法
2，调平难的是力矩调平，力的调平容易些，不超过平台重量1％即可。
3，最关键的，你的质量矩阵，要和水动力的一致。否则你很难调平。

这么多大牛的回复，学到了不少。
很认同gadfly_lee的观点。
我也回复下，不知我理解的对不对！
1、边界条件分为位移边界条件和力边界条件。如果把加速度，速度，水压力都加进去后，整个模型理想状态下应当是平衡的。再约束住刚体位移可以计算。如果刚体位移约束得不对，则会产生较大的支反力。
2、力矩的调平是指结构分析模型的质量分布与水动力的质量分布一致吧！？
经验中质量矩调平太难了。一般是差不多的时候，打开惯性释放进行求解，再比较反算出的加速度与初始的差别。

[gene]

对于大尺度构件和小尺度构件的区别还是不明白，相对于小尺度构件，大尺度构件的波浪力有什么本质上的不同，小尺度构件是用morison公式进行计算的，那么morison公式里面主要体现拖曳力和惯性力，是不是就是不考虑动水压的影响了
想问一下大尺度构件里面有没有拖曳力这一项，是不是就是wavesurfer所说的外部阻尼力这一项，
还有如果半潜式平台的水平撑杆没有用morison模型来建，而是用表面壳元来建，这个时候会有什么不一样的地方呢，
会不会因此而产生问题，或者说完全不一样的结果。有没有人试着做过这方面的工作，做过类似的比较。

[gene]

还有一个问题，就是假如wamit的计算出来的荷载不平衡的话，是不是可以进行人为地调整，
也就是说，在边界加载点的地方如果存在很大的应力集中，是不是可以把边界上的反力求出来，再通过施加三个方向的反向加速度，把这部分力平衡掉，那么边界上的约束力就不会这么大了，应力集中也就消失了。
这里有个问题，我不知道三个转动角加速度对平台响应的影响有多大，在我的加载文件里面三个转动角加速度一般都比较小，所以没有引起我的重视，在采用了上述方法吧边界条件处的约束反力平衡掉以后，效果还是不是很理想，是不是三个转动角加速度也要平衡一下。
有时边界处还有很大的约束反力，只是几个加载点的力相互平衡，但每个加载点的力都不是很小，不知道这是不是由于质量分布引起的。

[wavesurfer]

再次强调一下，只要Load Mapping做对了。结构模型的力和力矩都会是平衡的。人为的后续调整都是Artificial的。会引起精度的丧失。